• 제목/요약/키워드: arithmetic function

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WiMAX/WLAN용 다중표준 LDPC 복호기 설계 (A Design of Multi-Standard LDPC Decoder for WiMAX/WLAN)

  • 서진호;박해원;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.363-371
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    • 2013
  • 본 논문에서는 IEEE 802.16e 모바일 WiMAX 표준의 19가지 블록길이(576~2304)에 따른 6가지 부호율(1/2, 2/3A, 2/3B, 3/4A, 3/4B, 5/6)과 IEEE 802.11n WLAN 표준의 3가지 블록길이(648, 1296, 1944)에 따른 4가지 부호율(1/2, 2/3, 3/4, 5/6)을 지원하는 다중표준 LDPC 복호기를 설계하였다. Layered 복호방식의 블록-시리얼(부분병렬) 구조와 SM(sign-magnitude) 수체계 기반의 DFU(decoding function unit)를 적용하여 하드웨어 복잡도를 최소화시켰다. 설계된 회로는 FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작을 검증하였으며, 0.13-${\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 약 312,000 게이트와 70,000 비트의 메모리로 구현되었고, 100 MHz@1.8V로 동작하여 79~210 Mbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

실시간 처리 응용에 적합한 고속 스트림 암호 AA128 구현 (Implementation of fast stream cipher AA128 suitable for real time processing applications)

  • 김길호;조경연;이경현;신상욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.2207-2216
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    • 2012
  • 최근 휴대폰과 같은 무선 인터넷 환경과 자원의 제약을 크게 받는 무선 센서 네트워크(wireless sensor network) 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 신뢰성과 안전성이 보장된 센서 네트워크 구축을 위해 전반적으로 보안에 관한 연구가 반드시 필요하다. 센서 네트워크 보안을 위한 한 가지 방안으로 암호학적으로 안전한 알고리즘 개발이 필요하며, 따라서 본 논문에서는 휴대폰과 같은 무선 인터넷 환경, 무선 센서 네트워크, DRM(Digital Right Management) 등과 같은 실시간처리가 필요한 분야에 사용할 목적으로 소프트웨어 및 하드웨어 구현이 쉬운 128비트 스트림 암호 AA128을 제안한다. AA128은 278비트 Arithmetic Shift Register(ASR)과 비선형 변환의 두 부분으로 구성된 스트림 암호이며, 비선형 변환은 혼잡함수(Confusion Function), 비선형변환(SF0 ~ SF3)과 표백(Whitening)을 사용하여 구성된다. 제안한 AA128은 AES와 Salsa20보다 수행 속도가 빠르고, 안전성 또한 현대 암호 알고리즘에서 요구하는 조건을 만족하고 있다. 하드웨어 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 알고리즘이 실시간 처리가 필요한 어플리케이션의 속도 요구사항을 만족시키는 성능을 가지고 있음을 보였다.

모바일 벡터 그래픽 프로세서용 역코사인 함수의 하드웨어 설계 (Hardware Design of Arccosine Function for Mobile Vector Graphics Processor)

  • 최병윤;이종형
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.727-736
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    • 2009
  • 본 논문에서는 모바일 벡터 그래픽 가속기용 역코사인 연산 회로를 설계하였다. 모바일 그래픽스 응용은 기존 데스크 톱 컴퓨터에 비해 면적, 연산 시간, 전력 소모와 정밀도 측면에서 제약이 크다. 설계한 역코사인 함수 회로는 연산시간과 정밀도 조건을 만족하기 위해 IEEE 표준 부동 소수점 데이터 형식을 사용하며, 계수 테이블을 사용하는 2차 다항식 근사 기법을 채택하였으며, 하드웨어 공유 기법을 통해 면적을 감소시켰다. 역코사인 회로는 약 15,280개의 게이트로 구성되며, $0.35{\mu}m$ CMOS 공정 조건에서 약 125 Mhz의 동작 주파수를 가진다. 7개의 클록 사이클에 역코사인 함수를 구현하므로, 설계된 회로는 약 17.85 MOPS의 연산 성능을 갖고 있어서 OpenVG 프로세서에 적용이 가능하다. 또한 융통성 있는 구조 특성으로 설계된 회로는 ROM 내용의 교체와 속규모의 하드웨어 변경을 통해 지수함수, 삼각함수, 로그 함수와 같은 다른 초월함수에 적용이 가능하다.

퍼지 소속도 함수와 가중치 평균을 이용한 지도 학습 기반 분류기 설계 (Design of a Classifier Based on Supervised Learning Using Fuzzy Membership Function and Weighted Average)

  • 우영운
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.508-514
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    • 2021
  • 본 논문에서는 지도 학습 기반의 분류기 제안을 위해, 분류 데이터의 각 특징별 소속도를 결정하는 3가지 종류의 퍼지 소속도 함수를 제안하였다. 또한 각 특징별 소속도들의 평균값을 이용하여 분류 결과를 도출하는 과정에 사용되는 평균값 산출 기법을 단순 산술평균이 아닌 다양한 가중치를 활용한 가중치 평균을 이용함으로써 분류기 성능을 향상시킬 수 있는 가능성을 제시하였다. 제안한 기법들의 실험을 위해 Iris, Ecoli, Yeast의 3가지 표준 데이터 세트를 사용하였다. 실험 결과, 서로 다른 특성의 데이터 세트들에 대해서도 고르게 우수한 분류 성능이 얻어질 수 있음을 확인하였고, 기존에 발표된 다른 기법들에 의한 해당 데이터 세트들의 분류 성능과 비교했을 때, 퍼지 소속도 함수의 개선과 가중치 평균 기법의 개선을 통해 더욱 우수한 분류 성능이 가능함을 확인할 수 있었다.

Radix-2 MBA 기반 병렬 MAC의 VLSI 구조 (New VLSI Architecture of Parallel Multiplier-Accumulator Based on Radix-2 Modified Booth Algorithm)

  • 서영호;김동욱
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권4호
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    • pp.94-104
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    • 2008
  • 본 논문에서는 고속의 곱셈-누적 연산을 수행할 수 있는 새로운 MAC의 구조를 제안한다. 곱셈과 누적 덧셈 연산을 통합하고 하이브리드 형태의 CSA 구조를 고안하여 임계경로를 감소시키고 출력율을 개선하였다. 즉, 가장 큰 지연시간을 갖는 누적기 자체를 제거하고 누적기의 기능을 CSA에 포함시킴으로써 전체적인 성능을 향상시킨다. 제안된 CSA 트리는 1의 보수 기반의 MBA 알고리즘을 이용하고, 연산자의 밀도를 높이고자 부호비트를 위한 수정된 배열형태를 갖는다. 또한 최종 덧셈기의 비트수를 줄이기 위해서 CSA 트리 내에 2비트 CLA를 사용하여 하위 비트의 캐리를 전파하고 하위 비트들에 대한 출력을 미리 생성한다. 또한 파이프라인의 효율을 최적화시켜 출력율을 증가시키고자 최종 덧셈기의 출력이 아닌 합과 캐리 형태의 중간 연산결과들을 누적시킨다. 제안한 하드웨어를 설계한 후에 $250{\mu}m,\;180{\mu}m,\;130{\mu}m$, 그리고 90nm CMOS 라이브러리를 이용하여 합성하였다. 이론 및 실험적인 결과를 토대로 제안한 MAC의 하드웨어 자원, 지연시간, 그리고 파이프라인 등의 결과에 대해 분석하였다. 지연시간은 수정된 Sakurai의 alpha power low를 이용하였다. 결과를 살펴보면 제안한 MAC은 표준 설계에 대해서는 여러 측면에서 매우 우수한 특성을 보였고, 최근 연구와 비교할 때 클록속도는 거의 유사하면서 성능은 두 배로 우수하였다.

GIS 컴포넌트 추출기법 (GIS Component Extraction Method)

  • 박태옥;김계현
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.65-74
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    • 2002
  • 오늘날 정보시스템을 구축하는 모든 분야에서 컴포넌트에 기반한 개발(CBD : component based development) 방법이 주 흐름으로 등장하였다. GIS 영역에서도 컴포넌트의 개발 및 조립을 통한 시스템 구축을 권장하고 있다. GIS 영역은 다른 영역에 비하여 컴포넌트의 식별이 뚜렷한 업무영역(business domain)을 비교적 많이 가지고 있다. 이 영역은 비교적 산술적 기능을 많이 요구하는 부분이다. GIS 영역에서나 전사적(enterprise) 영역에서나 비산술적 기능 부분이 많이 존재함을 인식하여야 한다. 컴포넌트는 재사용성을 보장하여야 하는 특징을 가지고 있다. 재사용성이란 가능한 기능이 단순하고 최소의 크기를 가질 때 효용가치가 상승한다. 본 연구에서 GIS 컴포넌트를 추출하는 기법을 제시한 바가 있다. 본 연구에서는 친화력분석(affinity analysis)이란 기법을 통하여 GIS 컴포넌트를 추출하고자 한다. CBD에서는 UML을 활용하는 것이 기본으로 쓰임새(use case) 와 클래스는 UML의 핵심을 이루는 요소이다. 이 쓰임새와 클래스가 해당 업무영역 내에서 얼마나 친화력을 가지는가를 살펴보는 것이 친화력 분석의 목적이며, 이 분석 결과를 가지고 컴포넌트를 식별하게 된다. 이 친화력 분석은 GIS 영역뿐만 아니라 모든 업무영역에 활용이 가능하고 분석의 수행 절차가 복잡하지 않음으로 널리 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

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소프트웨어 구현에 적합한 고속 스트림 암호 AA32 (Fast Stream Cipher AA32 for Software Implementation)

  • 김길호;박창수;김종남;조경연
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권6B호
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    • pp.954-961
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    • 2010
  • 스트림 암호는 블록 암호보다 안전성은 떨어지지만 수행 속도가 빠른 것이 큰 장점이었다. 그러나 최근까지 블록 암호의 수행 속도를 개선한 알고리즘 개발로 지금은 AES의 경우 스트림 암호와 수행 속도 차가 거의 없게 되어, 안전하면서 빠른 스트림 암호 개발이 절실히 요구된다. 본 논문에서는 ASR(Arithmetic Shift Register)과 간단한 논리연산으로 구성된 32비트 출력의 고속 스트림 암호 AA32를 제안한다. 제안한 알고리즘은 소프트웨어 구현이 쉽게 디자인된 스트림 암호 알고리즘으로 128비트 키를 지원하고 있으며, 워드와 바이트 단위로 연산을 수행한다. AA32의 전체 구성은 선형 궤환 순서기(Linear Feedback Sequencer)로 ASR 151비트를 적용하였고, 축소함수는 비선형(Non-Linear) 연산을 위한 S-박스를 사용하지 않고 간단한 논리연산을 사용한 크게 두 부분으로 구성되어 있는 매우 간결한 구조의 스트림 암호이다. 제안한 스트림 암호 AA32는 SSC2, Salsa20 보다 수행 속도 테스트결과 빠른 결과를 보여주고 있으며, 안전성 또한 현대 암호 알고리즘이 필요로 하는 안전성을 만족하고 있다. 제안한 암호 알고리즘은 휴대폰과 같은 무선 인터넷 환경과 DRM(Digital Right Management) 등과 같은 실시간 처리가 필요한 분야와 제한된 환경인 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)에 사용 가능한 고속 스트림 암호 알고리즘이다.

퍼지 벡터 양자화기 사상화와 신경망에 의한 화자적응 음성합성 (Speaker-Adaptive Speech Synthesis based on Fuzzy Vector Quantizer Mapping and Neural Networks)

  • 이진이;이광형
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.149-160
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    • 1997
  • 본 연구에서는 퍼지사상화(fuzzy mapping)와 FLVQ(fuzzy learning vector quantization)에 의한 사상된(mapped)코드북을 사용하는 화자적용 음성합성 알고리즘 을 제안하고, 기존의 음성합성결과와 비교한다. 입력화자와 기준화자의 코드북은 FLVQ 방법으로 작성한다. 사상된 코드북은 퍼지 히스토그램을 작성하여 이들을 선형 결합함으로써 얻어지는 퍼지 사상화에 의하여 작성된다. 대응 코드벡터의 퍼지 히스 토그램은 동일 입력벡터에 대해 선택된 입력화자의 코드벡터와 기준화자의 코드벡터 사이의 DTW(dynamic time warping)을 행하여 대응하는 코드벡터들의 소속값 (membership value)을 누적하여 얻는다. 음성합성시에는 사상된 코드북을 사용하여 입력화자의 음성을 퍼지벡터 양자화한 다음, FCM(fuzzy c means) 합성규칙을 사용하 여 사상된 코드북내의 코드벡터가 아닌 새로운 하나의 합성벡터를 얻게 되어 좀 더 입력화자에 적응된 합성음을 얻게 된다. 이 기술의 성능평가는 성별이 서로 다른 화 자를 입력화자 및 기준화자로 선정하여 입력화자의 음성에 가까운 정도로 평가하였으 며 그 결과 기존의 음성합성보다 입력화자에 더 적용된 합성음을 얻었다.

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강박장애의 치료받지 않은 유병기간에 따른 신경인지기능 이상 : 예비연구 (Neurocognitive Dysfunction in Patients with Obsessive-Compulsive Disorder in Association of Duration of Untreated Illness : A Preliminary Study)

  • 오상훈;김성년;한재욱;이준희;이태영;신민섭;권준수
    • 생물정신의학
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    • 제24권2호
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    • pp.75-81
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    • 2017
  • Objectives Obsessive-compulsive disorder (OCD) is a chronic and disabling psychiatric disorder. The duration of untreated illness (DUI) has been suggested as one of the predictors of clinical course and outcome in various psychiatric disorders. There is increasing evidence that cognitive dysfunction is associated with the prognosis of OCD. The aim of this study was to investigate the influence of DUI on the neurocognitive functions in patients with OCD. Methods Sixty-two patients with a DSM-IV diagnosis of OCD from the outpatient clinic were included in this study. We defined the short DUI if the DUI was 2-year or less and the long DUI if it was longer than 2-year. Neurocognitive functions were assessed by visuospatial memory function test and 4 subsets of K-WAIS such as vocabulary, arithmetic, block design and picture arrangement. Differences in neurocognitive functions as well as clinical variables between OCD patients with short DUI and those with long DUI were investigated. Correlation analyses were also performed to determine the correlation between DUI and neurocognitive functions. Results Compared with the short DUI group, the long DUI group performed worse in the block design test, which measures executive function. The long DUI group also had a higher level of compulsive symptom severity than the short DUI group. However, the DUI was not correlated with neurocognitive functions. Conclusions Findings in this preliminary study suggest that the long DUI in patients with OCD is associated with more severe executive dysfunction. Studies with larger samples and longitudinal design are needed to further confirm the prognostic role of the DUI in OCD.

해쉬 알고리듬 표준 HAS-l60의 저면적 하드웨어 구현 (A Small-Area Hardware Implementation of Hash Algorithm Standard HAS-160)

  • 김해주;전흥우;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.715-722
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    • 2010
  • 임의의 길이의 메시지를 160 비트의 해쉬(hash) 코드로 압축하는 한국형 해쉬 알고리듬 표준 HAS-160의 하드웨어 구현에 대해 기술한다. 저면적 구현과 고속 연산을 위해 단계연산 회로를 5:3 및 3:2 캐리보존 가산기(carry-save adder)와 캐리선택 가산기(carry-select adder)의 혼합구조를 사용하여 설계하였다. 512 비트 메시지 블록으로부터 160 비트의 해쉬코드를 생성하는데 82 클록주기가 소요되며, 50 MHz@3.3-V로 동작하는 경우 312 Mbps의 성능을 나타낸다. 설계된 HAS-160 프로세서는 FPGA 구현을 통해 기능을 검증하였으며, 0.35-${\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 약 17,600개의 게이트와 약 $1\;mm^2$의 면적으로 구현되었다.